本文關(guān)鍵詞：三跨自錨式鋼管混凝土系桿拱橋的靜力和穩(wěn)定性分析

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【摘要】：鋼管混凝土系桿拱橋具有造型優(yōu)美、承載力大、跨越能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)被廣泛運(yùn)用于我國(guó)交通建設(shè)中。在各類系桿拱橋中,三跨自錨式鋼管混凝土系桿拱橋?qū)儆谥谐惺絼偧芟禇U拱橋。由于張拉系桿可以平衡主拱所產(chǎn)生的大部分水平推力,系桿拱橋的利用大大降低了平原地區(qū)或軟基地區(qū)拱橋下部與基礎(chǔ)的工程量和造價(jià)。本文以安徽省某一新建的系桿拱橋?yàn)檠芯繉?duì)象,做了以下幾方面工作：(1)運(yùn)用Midas/Civil橋梁分析軟件建立了全橋的桿系有限元分析模型,分別對(duì)該橋施工階段和成橋運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行了整體分析,給出了此類橋梁的力學(xué)特性,為橋梁的局部位置的有限元分析提供了荷載數(shù)據(jù)。(2)由于拱腳受力復(fù)雜且不具有普遍性,因此有必要對(duì)其進(jìn)行空間應(yīng)力分析。通過(guò)Midas/FEA有限元分析軟件建立了該橋拱腳的空間實(shí)體模型,定量地得出了拱腳的應(yīng)力分布情況,找到了拱腳的受力薄弱區(qū)域,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的安全性和合理性。(3)針對(duì)該橋梁的四個(gè)典型工況,進(jìn)行了線彈性穩(wěn)定性分析和幾何非線性穩(wěn)定性分析。結(jié)果表明,幾何非線性的穩(wěn)定性低于線彈性穩(wěn)定性,但兩者相差不大。論文還探討了不同的矢跨比、拱肋剛度以及橫撐的布置對(duì)該橋穩(wěn)定系數(shù)的影響,可為此類橋梁的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：鋼管混凝土 系桿拱橋 拱腳 應(yīng)力分析 穩(wěn)定性分析
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U441;U448.225
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 引言16
• 1.2 鋼管混凝土技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展16-17
• 1.3 鋼管混凝土拱橋概述17-21
• 1.3.1 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在拱橋上的應(yīng)用17-18
• 1.3.2 鋼管混凝土拱橋的主要形式18-19
• 1.3.3 三跨自錨式鋼管混凝土系桿拱橋結(jié)構(gòu)形式及受力特點(diǎn)19-21
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究概況21-23
• 1.5 本文主要研究目的和內(nèi)容23-24
• 1.5.1 本文研究的目的23
• 1.5.2 本文研究的內(nèi)容23-24
• 第二章 三跨自錨式鋼管混凝土系桿拱橋的靜力分析24-42
• 2.1 工程概況24-26
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)概況24-25
• 2.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)25-26
• 2.1.3 主橋施工概況26
• 2.2 全橋空間桿系有限元模型的建立26-30
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)材料26-27
• 2.2.2 拱肋模擬27
• 2.2.3 系桿與吊桿模擬27-28
• 2.2.4 橫梁和縱梁模擬28
• 2.2.5 密肋板模擬28
• 2.2.6 荷載取用28-29
• 2.2.7 邊界條件模擬29
• 2.2.8 施工階段劃分29
• 2.2.9 模型建立29-30
• 2.3 施工階段變形計(jì)算與分析結(jié)果30-32
• 2.4 施工階段內(nèi)力結(jié)果32-36
• 2.4.1 拱肋內(nèi)力計(jì)算結(jié)果與分析32-35
• 2.4.2 吊桿內(nèi)力計(jì)算結(jié)果與分析35-36
• 2.5 施工階段應(yīng)力結(jié)果36-39
• 2.5.1 拱肋應(yīng)力計(jì)算結(jié)果與分析36-38
• 2.5.2 吊桿應(yīng)力計(jì)算結(jié)果與分析38-39
• 2.6 運(yùn)營(yíng)階段計(jì)算結(jié)果39-41
• 2.6.1 拱肋應(yīng)力計(jì)算結(jié)果與分析39-40
• 2.6.2 吊桿應(yīng)力計(jì)算結(jié)果與分析40-41
• 2.7 本章小結(jié)41-42
• 第三章 拱腳的空間應(yīng)力分析42-54
• 3.1 模型概況42-45
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)概況42
• 3.1.2 計(jì)算范圍確定42
• 3.1.3 實(shí)體模型建立42-44
• 3.1.4 計(jì)算荷載處理44-45
• 3.1.5 邊界條件45
• 3.2 數(shù)值分析結(jié)果45-52
• 3.2.1 位移與變形45-46
• 3.2.2 應(yīng)力46-52
• 3.3 本章小結(jié)52-54
• 第四章 三跨自錨式鋼管混凝土系桿拱橋穩(wěn)定性分析54-69
• 4.1 穩(wěn)定性分析理論54-57
• 4.1.1 拱橋穩(wěn)定性概述54-55
• 4.1.2 穩(wěn)定性求解的有限元方法55-56
• 4.1.3 穩(wěn)定安全系數(shù)56-57
• 4.2 穩(wěn)定性數(shù)值分析57-63
• 4.2.1 計(jì)算工況選取57-58
• 4.2.2 彈性穩(wěn)定計(jì)算58-61
• 4.2.3 幾何非線性穩(wěn)定計(jì)算61-63
• 4.3 影響穩(wěn)定安全系數(shù)參數(shù)分析63-68
• 4.3.1 矢跨比對(duì)穩(wěn)定性的影響63-64
• 4.3.2 拱肋面外抗彎剛度對(duì)穩(wěn)定性的影響64-65
• 4.3.3 橫撐對(duì)穩(wěn)定性的影響65-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第五章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：766305